Hoje estamos a discutir um novo conceito e proposta de extensão para o Bitcoin chamado Fractal Bitcoin. Foi lançado em conjunto por organizações conhecidas, incluindo a equipa Unisat, BSF, Uniworlds e Asset Bridge. Atualmente na fase de testnet, a mainnet deverá ser lançada em setembro. Em que difere das soluções tradicionais de Camada 2? A diferença chave é que o Fractal Bitcoin expande a rede adicionando camadas fractais à mainchain do Bitcoin. Estas camadas fractais permitem que a rede Bitcoin processe mais transações sem modificar o código original, mantendo a compatibilidade e segurança com a mainchain. Por outro lado, as soluções tradicionais de Camada 2 são redes independentes construídas sobre a mainchain do Bitcoin, funcionando mais como canais adicionais. Embora também possam acelerar as transações, muitas vezes são mais complexas de usar e podem exigir operações entre cadeias. Importante, o Fractal Bitcoin não concorre com a mainnet do Bitcoin pela liquidez.

Introdução

O Fractal Bitcoin é um método de auto-replicação que utiliza a virtualização para expandir recursivamente a rede Bitcoin. Seu principal objetivo é estender todo o sistema Bitcoin usando as construções de engenharia existentes desde 2009, sem introduzir construções adicionais de blockchain.

Fractal Bitcoin não é um fork; processa transações semelhantes ao Bitcoin em vários níveis. Cada camada do Fractal Bitcoin utiliza a implementação do Bitcoin, destacando as suas características fractais únicas.

Um fractal é um padrão que permanece consistente em todas as escalas e se repete ao longo do tempo. Através dessa estrutura fractal, o sistema pode alcançar capacidade de processamento ilimitada ao se expandir continuamente para novos níveis.

O valor do Bitcoin como uma única blockchain advém do seu amplo reconhecimento e da sua sólida base de engenharia. Portanto, ao expandir o Bitcoin de uma única blockchain para um sistema de várias camadas, é crucial manter as construções de engenharia nativas o máximo possível.

Virtualização

O primeiro passo é virtualizar completamente o Bitcoin Core. Isso envolve encapsular todo o Bitcoin Core em um pacote de software blockchain implantável e executável, chamado de Pacote de Software Bitcoin Core (BCSP). Ao fazer isso, uma ou mais instâncias do BCSP podem ser executadas independentemente na mainnet do Bitcoin e ancoradas de forma recursiva.

Na evolução dos sistemas operativos, a virtualização tornou-se uma tendência. Executar múltiplos sistemas operativos convidados num sistema operativo principal fornece isolamento, flexibilidade, recuperabilidade e reutilização. A virtualização moderna alcança uma partilha eficiente de desempenho de hardware através da contentorização, permitindo que múltiplas instâncias sejam executadas com um mínimo de sobrecarga no sistema principal.

Ao utilizar o Bitcoin Core como cadeia principal estável, a virtualização da blockchain pode ser alcançada através da personalização de diferentes conjuntos de parâmetros para múltiplas cadeias de clientes.

Em comparação com as soluções típicas de Camada 2 do Ethereum, esta forma de virtualização tem semelhanças e diferenças. A semelhança reside na obtenção de escalabilidade computacional além da cadeia principal através de uma camada de abstração adicional. No entanto, a diferença é que as soluções de Camada 2 geralmente são independentes da cadeia principal, enquanto a virtualização do Bitcoin mantém essencialmente a consistência com a cadeia principal sem estabelecer um novo mecanismo de consenso.

Ao longo dos últimos 15 anos, o desenvolvimento do Bitcoin Core tem demonstrado estabilidade e continuidade, construindo credibilidade ao longo do tempo. Essa credibilidade é semelhante à confiança conquistada no processo de virtualização do sistema operacional. A confiança no Bitcoin Core também se estende efetivamente às suas instâncias BCSP.

Consistência de consenso

Ao contrário dos forks históricos do Bitcoin, a implementação do BCSP é baseada na reutilização de código existente em vez de divergência. Ao longo dos anos, a rede do Bitcoin cresceu de um único nó para milhares de nós, tornando-a mais robusta. Da mesma forma, à medida que o número de instâncias de virtualização do Bitcoin aumenta, o consenso se tornará ainda mais sólido.

Escalabilidade: Uma Abordagem de Auto-Replicação

Ao instanciar BCSP várias vezes numa única blockchain, múltiplas instâncias virtualizadas podem coexistir, comunicar e coordenar. Além disso, o processo de virtualização pode ser aplicado de forma recursiva a qualquer instância, permitindo escalabilidade infinita tanto horizontal como verticalmente. Esta abordagem mantém o equilíbrio estrutural e a simplicidade de engenharia ao longo do processo.

Devido à consistência com o Bitcoin Core, a infraestrutura existente (como carteiras) pode ser facilmente estendida para suportar essas novas instâncias virtualizadas. Isso é semelhante a como a infraestrutura do Ethereum pode facilmente suportar redes como Polygon e BSC.

Outra vantagem do uso recursivo do BCSP é que quando há uma alta demanda por interações on-chain, essas demandas podem ser seletivamente delegadas para níveis mais profundos. Essa capacidade de equilíbrio dinâmico do sistema ajuda a evitar superlotação em níveis específicos.

Segurança

Semelhante aos primeiros dias do Bitcoin durante a era Satoshi, as instâncias de virtualização recém-criadas passarão por um período de vulnerabilidade em suas fases iniciais. Portanto, fornecer algum tipo de proteção direta ou indireta durante a fase de inicialização é crucial. Ao lançar uma nova instância, os operadores podem optar por definir alturas de bloco específicas para proteção até que a instância atinja um estado seguro e saudável. No futuro, os mineradores com poder de computação significativo podem alocar recursos para diferentes instâncias BCSP, melhorando assim a robustez e a resiliência gerais do sistema.

Além disso, a mineração mesclada pode ser usada em certa medida, como a mineração mesclada para 1/3 dos blocos para instâncias específicas, para ajudar a proteger a rede contra possíveis ataques de 51%.

BCSP: Computação Distribuída On-Chain

Uma rede distribuída composta por várias instâncias BCSP pode ser estabelecida, superando a eficiência computacional de uma única instância virtualizada. Através da comunicação entre instâncias, a sincronização eficaz pode ser mantida quando necessário.

A BCSP distribuída difere significativamente da fragmentação em uma única blockchain. A fragmentação é tipicamente parte da blockchain original, operando sob agendamento centralizado e não pode ser executada de forma independente ou existir físicamente separada. No entanto, o BCSP oferece a flexibilidade de implantação e monitoramento independentes.

Comparado ao sharding on-chain, o BCSP distribuído demonstra coesão e integridade significativas. O sharding transforma essencialmente uma estrutura de linha principal única numa estrutura colaborativa de várias linhas, exigindo ajustes no mecanismo de consenso. Em contraste, o consenso on-chain do BCSP é derivado do Bitcoin e mantém-se inalterado quando organizado num sistema distribuído, não exigindo assim qualquer reconstrução.

Confirmação mais rápida do bloco: 60 segundos ou menos

Para melhorar a velocidade de resposta do processamento de blocos, o tempo de confirmação de blocos do BCSP foi reduzido para 60 segundos ou menos, o que tem se mostrado eficaz nas blockchains modernas.

A confirmação rápida aumenta o espaço de armazenamento disponível para cada instância em dez vezes, simplificando assim o desenvolvimento de aplicativos.

Cross-Layer Bridging: Transferência em estilo de elevador entre camadas

Ao criar uma interface de transferência de ativos universal, as transferências diretas e consistentes entre camadas podem ser alcançadas. Se o Bitcoin na cadeia principal puder ser condicionalmente bloqueado e desbloqueado (particularmente adequado para contratos de logaritmo discreto), o mesmo mecanismo de controle pode ser usado para ativos em diferentes níveis. Isso permite transferências de ativos contínuas entre quaisquer duas camadas sem relés adicionais. Essa transferência consistente e direta entre camadas é referida como um “elevador”.

A transferência de ativos entre o Bitcoin e as blockchains existentes continua a ser um assunto importante. Várias equipes estão pesquisando ativamente diferentes métodos, que envolvem compensações entre descentralização, ausência de confiança e eficiência. Com métodos de bloqueio condicional, como Contratos de Log Discreto (DLC), há uma atitude aberta em relação a outras soluções para atender a diversas necessidades.

Alinhamento e Ancoragem

Ao implementar o BCSP, existem vários métodos para ancorá-lo a níveis superiores. Uma abordagem comum é usar uma única transação na cadeia principal como transportadora. Esta transação armazena a raiz de Merkle das transações agregadas, permitindo a verificação de qualquer transação específica. Neste caso, o BCSP em si valida transações de acordo com regras herdadas.

Outra opção viável é compilar estas informações numa série de inscrições na sua cadeia principal ao longo do tempo. Quando necessário, a existência e validade destas informações podem ser verificadas através de indexadores de inscrição externos. L2O-A é um exemplo típico de uma blockchain de Camada 2 implementada no Bitcoin que submete novos resultados de bloco e provas. Considerando a arquitetura modular, pode ser reorganizada para garantir compatibilidade com Ordinais e BRC-20.

Instantâneos: Reutilização

No contexto da virtualização do sistema operativo, a criação de instantâneos do sistema permite uma rápida disponibilidade. Da mesma forma, a capacidade de tirar instantâneos de instâncias específicas e carregá-las e executá-las seletivamente em níveis designados torna possível reutilizar a funcionalidade em diferentes níveis de detalhe.

Mecanismo de Token

O fornecimento total de tokens é de 210 milhões, com 80% alocados para a comunidade e apenas 20% para a equipe e colaboradores (com período de bloqueio) para garantir suporte e estabilidade contínuos. Deste total, 50% serão destinados à mineração PoW, 15% aos principais colaboradores, 10% a recompensas da comunidade, 5% a consultores, 5% a pré-venda e 15% a recompensas do ecossistema.

Para resumir este projeto, atualmente está na fase de testnet, com alguns projetos já em execução. O mainnet está programado para ser lançado em setembro. No entanto, participar do testnet é bastante desafiador no momento, e os usuários comuns podem precisar investir tempo considerável. A mineração no testnet provavelmente não será convertível para o mainnet, embora possa haver algumas recompensas. Dado o cronograma atual, pode ser tarde demais para se envolver completamente, então provavelmente é melhor esperar pelo lançamento do mainnet para participar da mineração. Quanto ao desempenho deste Fractal Bitcoin na realidade, não vejo muita diferença das soluções L2, exceto pelo uso de conceitos de virtualização. O principal desafio está na sincronização de dados entre várias cadeias, o que exigirá tempo para testar. No entanto, representa uma nova direção e conceito, que o capital costuma estar ansioso para seguir.

declaração:

1. Este artigo é reproduzido de [Há uma grande casa de bolo no livro], o título original é "Bitcoin L2 Expansion New Plan - Fractal Bitcoin Technology Explanation", os direitos autorais pertencem ao autor original [Professor Zhu 123], se você tiver alguma objeção à reimpressão, entre em contato com [Gate Learn Team] (https://www.gate.io/questionnaire/3967A equipa tratará do assunto o mais rapidamente possível, de acordo com os procedimentos relevantes.

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